SBP研发出新型定日镜校准系统 或助力镜场投资成本下降
发布者：本网记者Grace | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5328查看 | 2017-11-09 13:13:00
CSPPLAZA光热发电网讯：近日，德国Schlaich Bergermann Partner（SBP）太阳能公司负责人表示，该公司正为其完成的定日镜校准系统研究成果申请专利。
据悉，这项研究由SBP和西班牙国家可再生能源中心（CENER）共同发起，而该系统可在几小时内校准光热电站镜场内全部定日镜。
可在几小时内完成所有定日镜校准工作
一般而言，定日镜投资成本占整个光热电站初始投资的三分之一到二分之一。因此，若在定日镜的设计和运行方面有所突破，那么这将有助于降低相关成本。
由于每套定日镜都要配置驱动装置，因此驱动装置也成为定日镜组成中成本占比很大的重要组件。CENER太阳能热能部门主管Marcelino Sánchez González博士认为，降低驱动装置成本的关键在于采用先进的定日镜校准系统。
Sánchez表示，现有定日镜校准系统需要逐个校准整个镜场中的定日镜，而这需要花费数周甚至数月的时间。
此外，由于目前的定日镜校准系统不能实现高频次的校准，这对系统的持续性和稳定性提出了更高的要求，同时也增加了成本。但是，上述研究成果则使定日镜对稳定性要求不会过于苛刻，同时可减少相关组件的制造成本。
据介绍，定日镜校准过程基于安装在每套定日镜上的低成本控制盒，且有多个参考点散布在整个镜场中。在定日镜设计时，其精度和位置变化已纳入考虑，但由于制造工艺的限制和稳定性的欠缺，定日镜的精度也会产生变化。为解决这一问题，SBP专注于图像采集和处理，以识别对定日镜运动学有影响的几何参数。
目前，这项研究成果正处于专利申请阶段。Sánchez表示，通过该校准系统，我们可以随时了解定日镜的位置，实现对定日镜的控制，保持高精度且没有任何偏差。通过随时控制定日镜，我们可以放松对驱动系统的规格要求，从而降低成本。
创新型定日镜技术助力LCOE下降
2015年，SBP成功设计出巨蜥式定日镜，这成为其重要的转折点。当时，相关专家认为该定日镜成本可下降到每平方米100欧元以下。同时，与现今市场上最具竞争力的定日镜设计相比，巨蜥式定日镜的平准化能源成本可下降20%。此前，位于南非装机100MW的Redstone光热发电项目选用该种定日镜技术，但由于南非电力公司Eskom拒绝签署购电协议而导致该项目被搁置。但是，值得一提的是，该技术将应用于中电工程哈密50MW塔式光热发电示范项目。
Stellio的创新之处主要体现在以下三方面：1）配置斜率驱动器，能更好地追踪太阳运行路径，同时其坚固的钢结构是实现低成本且高精度光学质量保证的关键；2）专用控制软件“了解”结构变形等情况，例如线性驱动的伸长取决于拉力，将其考虑进去并进一步决定准确的驱动指令；定日镜几乎是圆形的，可以最大限度地减少阴影及遮挡，形成紧凑的镜场布局。
SBP总经理Markus Balz表示：“巨蜥式定日镜的研发可以说体现了定日镜技术质的飞跃。但是，随着我们在槽式集热器及定日镜技术方面的研发，我们仍然可以使LCOE至少降低10％。”那么，SBP将如何实现这一目标呢？
对此，Markus解释道：“我们将现已成功开发的巨蜥定日镜称之为‘Stellio Conventional’（传统巨蜥定日镜），因为它只改变了驱动方向，但其制造工艺与传统的定日镜的制造工艺类似。目前，Stellio第二代产品—‘Stellio Automotive’（自动巨蜥定日镜）正处在研发阶段，但我们尝试将这项技术应用于具体的项目中。另外，我们需要花费半年的时间将产品从概念设计变为现实。如今，我们已经迈出了重要的一步，一旦Stellio成功应用于商业化光热电站，我们将会迈出新的一步。”
模块化战略助力定日镜质量提升
与Markus一样，Sánchez也看好这一可以大幅降低光热发电成本的创新型定日镜技术。在谈及未来定日镜技术的突破方向时，Sánchez期望实现定日镜的模块化生产。
Sánchez表示，随着光热电站对定日镜的光学质量和跟踪精度要求越来越高，镜场布局及定日镜的组装也应进行观念上的变革。
他认为，光热发电定日镜的安装可以借鉴光伏板的安装经验。虽然光伏板融合了半导体技术，但是其技术复杂性主要体现在组件上。与光热电站定日镜的安装相比，光伏板的安装要容易一些，而且光伏板的组装对工人的技能没有特殊要求。
Sánchez补充道：“我们需要朝着这个方向努力，以此来降低现场组装定日镜的施工难度，并尝试生产的高质量的组件。这样，现场组装定日镜就会变得容易，即便是没有特殊技能的工人也可以做到。此外，模块化战略不仅可以应用于定日镜，还可以应用于吸热器等其它组件。”
注：德国Schlaich Bergermann Partner（SBP）系CSPPLAZA会员单位，如需合作与对接可与我网工作人员取得联系。
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